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第四章 一次函数
第1课时 函数
1.在一个变化过程中,我们称数值发生变化的量为变量,数值始终不变的量为常量.
知识回顾
2.判断一个量是常量还是变量的方法:
看这个量在某一变化过程中的值是否发生改变(或者说是否会取不同的数值),若在变化过程中此量的数值不变,则此量是常量,若此量可以取不同的数值,则次量是变量.
在三角形ABC中,底边为 x,底边上的高为 y,面积为S=xy,当底边 x 为定值时,下列描述正确的是( ).
A. S,y,x是变量, 是常量.
B. S,y是变量, x, 是常量.
C. Y,x是变量,S 是常量.
D. S是变量, y , x, 是常量.
B
思考1 下图是体检时的心电图,其中图上点的横坐标 x 表示时间,纵坐标 y 表示心脏部位的生物电流,它们是两个变量. 在心电图中,对于 x 的每一个确定的值,y 都有唯一确定的值与其对应吗?
课堂导入
思考2 下表是我国人口数统计表,年份与人口可以分别记作两个变量 x 与 y,对于表中的每一个确定的年份 x,都对应着一个确定的人口数 y 吗?
年份 人口数/亿
1984 10.34
1989 11.06
1994 11.76
1999 12.52
2010 13.71
那么,对于这样的关系我们该怎样定义呢?x 和 y 又分别代表什么含义呢?
我们发现:在上述两个思考问题的变化过程中,都有两个变量 x 与 y ,并且对于x的每一个确定的值, y 都有唯一确定的值与其对应.
1.函数 一般地,在一个变化过程中,如果有两个变量 x与 y,并且对于 x 的每一个确定的值,y 都有唯一确定的值与其对应,那么我们就说x是自变量,y是x的函数.
知识点01:函数的概念
新知探究
2.判断一个关系是否是函数关系的方法
(1)看是否在一个变化过程中;
(2)看是否存在两个变量;
(3)看每当变量取定一个值时,另外一个变量是否都有唯一确定的值与其相对应.
三个条件缺一不可!
注意:
(1)函数具有唯一对应性.判断两个变量是否具有函数关系,不能只看是否有关系式存在,还要看对于给定x的每一个值,y是否有唯一确定的值与其对应.如在y=± x中,y就不是x的函数.
(2)函数具有相互依存性.函数是一个变量相对于另一个变量而言的,如对于两个变量x与y,y是x的函数.
(3)函数具有顺序性.如y=x+3表示y是x的函数,而变化后的等式x=2y-6表示x是y的函数.
1.小明向平静的池塘水面扔一颗石头,在水面形成了圆形水波. 当圆形水波的半径从2cm扩大成6cm时,圆形水波的面积从 变成了 .在这一变化过程中, 是自变量, 是自变量的函数.
4π
36π
半径
面积
跟踪训练
新知探究
2.如图所示,在△ABC 中,底边 BC 的长为 5,BC 边上的高 AD 的长为 h,则△ABC 的面积 S 为 .在这一变化过程中,变量有 , 可以看成是 的函数.
A
B
C
D
┐
2.5
高h,面积S
面积S
高h
函数自变量的取值范围 使函数关系式有意义的自变量取值的全体叫做自变量的取值范围.
注意:1.当用函数关系表示实际问题时,自变量的取值不仅要使函数关系式有意义,还应该使实际问题有意义.
2.当函数关系式中有分式、二次根式、零指数幂等情况时,自变量的取值范围一定要满足每一种情况.
知识点02:函数自变量的取值范围
新知探究
1.整式型 等号右边是整式,自变量的取值范围是全体实数,例如:.
2.分式型 等号右边的自变量在分母的位置上,自变量的取值范围是使分母不为0的实数,例如:.
不同类型函数自变量取值范围的确定
3.根式型 等号右边是开偶次方的式子,自变量的取值范围是使根号下的式子的值大于或等于0的实数,例如:.
4.零次型 等号右边是自变量的零次幂或负整数次幂,自变量的取值范围是使幂的底数不为0的实数,例如:
.
1.求下列函数的自变量的取值范围.
(1)
(2)
解:(1)函数式子无特殊情况,自变量 x 的取值范围是全体实数.
(2)函数式子含有分母,则分母不能为 0,自变量 x 的取值范围是 x≠0.
跟踪训练
新知探究
(3)
(4).
解:(3)函数式子含有二次根式,则被开方数 ≥ 0,
x - 4 ≥ 0,解得 x ≥ 4.
(4)函数式子含有分母和二次根式,则分母不能为 0并且被开方数 ≥ 0,自变量x的取值范围是 x > -1.
2.希望高中今有1 000本图书借给学生阅读,每个学生可以借阅 5 本书,写出剩余的图书本数 y 和借阅学生人数 x 之间的函数关系式,并求出自变量的取值范围.
分析:每个学生可以借书5本,则x个学生可以借书5x本,根据剩余图书数量=图书的总数量-借出的图书总量,列出函数关系式.
解:每个学生可以借书 5 本, 则 x 个学生可以借书5x 本.
则y与x之间的函数关系式为 y=1 000-5x.
自变量的取值范围为:0≤x≤200,且 x 取整数.
1.函数解析式 用关于自变量的数学式子表示函数与自变量之间的关系,是描述函数的常用方法,这种式子叫做函数的解析式.
知识点03:函数解析式与函数值
新知探究
注意:通常函数解析式等号右边的代数式中的变量是自变量,等号左边的变量是因变量.
找
认真审题,根据题意找出各个量之间的数量关系.
根据数量关系写出含有两个变量的等式.
写
变
将等式变形为用含自变量的式子表示因变量的形式.
确定函数解析式的步骤
2.函数值 对于自变量 x 在取值范围内的某个确定的值 a,函数 y 所对应的值为 b,即当 x=a 时,y=b,则 b叫做当自变量的值为 a 时的函数值.
注意:当自变量的值确定时,函数值是唯一确定的;当函数值确定时,求相应的自变量的值,就是解方程,对应的自变量的值可以不止一个.
(1)写出表示 y 与 x 的函数关系的式子;
解: (1)行驶路程 x 是自变量,油箱中的油量 y 是 x 的函数,它们的关系为 y= 50-0.1x.
例 汽车油箱中有汽油 50 L. 如果不再加油,那么油箱中的油量 y (单位:L)随行驶路程 x(单位:km)的增加而减少,耗油量为 0.1 L/km.
(2)指出自变量 x 的取值范围;
解: (2) 仅从式子 y=50-0.1x 看,x 可以取任意实数. 但考虑到 x 代表的实际意义,因此 x 不能取负数.
行驶中的耗油量为 0.lx,它不能超过油箱中原有汽油量,即 0.l x ≤50,
因此,自变量 x 的取值范围是 0≤ x ≤500.
(3)汽车行驶 200 km 时,油箱中还有多少汽油?
解: (3)汽车行驶 200 km 时,油箱中的汽油量是函数 y=50-0.lx 在 x=200 时的函数值.
将 x=200 代入 y=50-0.1x,得 y=50-0.1×200=30.
汽车行驶 200 km 时,油箱中还有 30 L 汽油.
1.拖拉机开始工作时,油箱中有油 36 L,如果每小时耗油4 L,那么油箱中剩余油量 y L 与工作时间 x h 之间的函数解析式是 ,自变量 x 的取值范围是 ,当 x=4 时,函数值 y= .
跟踪训练
新知探究
y = 36- 4x
0 ≤ x ≤ 9
20
分析:x h的耗油量为4x,则
剩余油量=总油量-已经消耗的油量,即y = 36- 4x .
由题意知,0≤ 36- 4x ≤36.
当x=4 时, y= 36-4 ×4=20.
2.甲乙两地相距 150 公里,张三驾驶私家车从甲地开往乙地,并且以每小时 45 公里的速度匀速行驶,t 小时后张三距离乙地 s 公里,请写出 s 和 t 的函数解析式,并计算 3 小时后,s 的值为多少?
解:每小时行驶 45 公里,t 小时行驶了45t 公里.
函数解析式为 s = 150 - 45t(0≤t≤).
当 t =3 时,s =150-453 =15.
1. 在函数 中,自变量 x 的取值范围是( ).
A. x<4 B. x≥4 且 x≠-3 C. x>4 D. x≤4 且 x≠-3
解:由题意得 解得 x≤4 且 x≠-3.
D
随堂练习
2. 油箱中有油 50 L,油从管道中均匀流出,2.5小时能够全部流完. 油箱中剩余的油量 y 与流出时间 t 之间的函数关系式是什么?自变量的取值范围是多少?
分析:先求出每小时流出的油量,再根据剩余的油量 = 总油量 - 流出的油量,列出函数关系式.
解: 50 L的油2.5小时能够全部流完,则每小时流出油量为20 L,
则 y 与 t 之间的函数关系式为 y=50-20t,
自变量为 t,取值范围为0≤ t ≤2.5
①t从0开始
②最多流2.5小时
分析:根据等腰三角形的周长=腰长+腰长+底边长,列出函数关系式; 自变量是腰长, 取值范围要有实际意义.
3.等腰三角形的周长为15,底边长为 y,腰长为 x.
(1)写出 y 关于 x 的函数关系式;
(2)求出 x 的取值范围.
解:(1) ∵三角形的腰长为 x,底边长为 y.
∴三角形的周长=x+x+y,即15=2x+y,解得 y=15-2x.
(2)∵ x,y 是三角形的边长,∴ x>0,y>0,2x>y,∴ 自变量 x 的取值范围是 4.判断下列变量之间是否具有函数关系,并说明理由.
(1)y=x;(2);
(3);(4)
解:(1)(3)不具有函数关系.例如当 x=1 时,
(1)中 y =1和 y = -1,(3)中 y = 和 y =-.
(2)(4)符合函数定义,具有函数关系.
5.指出下列问题中的变量,并写出变量之间的关系.
(1)正方形的面积 S 与边长 a 之间的变化关系;
(2)圆的周长 C 与半径 r 之间的变化关系.
(3)高铁的速度为 250 km/h,则路程 S km与时间 t h之间的变化关系.
解:变量:S,a;.
解:变量:C,r;C= 2 r.
解:变量:S,t;S=250 t.
6.判断下列变量之间的关系是不是函数关系.
(1)矩形的长一定,宽与周长之间的关系;
(2)圆的面积与半径之间的关系.
解:是函数关系. 矩形的长一定时,其周长随着宽的长的变化而变化,并且给定的宽的值都有确定的周长值与之对应.
解:是函数关系. 圆的面积随着半径长度的变化而变化,并且给定的半径的值都有确定的面积值与之对应.
解:不是函数关系. 等腰三角形的高不确定,所以面积的变化不由底边的变化唯一决定.
(3)等腰三角形底边长与面积之间的关系.
7.某火力发电厂共储存煤1 000吨,每天发电用煤50吨,设发电天数为 x,该发电厂开始发电后,储存煤量为 y 吨. 请写出 y 与 x 之间的函数解析式及自变量 x 的取值范围.
分析:运用等量关系“储存煤量=总储存煤量-用煤量”列函数解析式.
解:由题意知,发电 x 天用煤量为 50x 吨,发电前共
储存煤1 000吨.
所以 y 与 x之间的函数解析式为 y=-50x+1000(0≤x≤20).
易错警示:
对自变量的的取值范围考虑不周致错
自变量的取值范围不仅要使所列函数解析式有意义,还要使实际问题有意义.本题中x表示天数,其值应为非负数,由题意可知1 000吨煤最多用20天,即x的最大值为20,所以x的取值范 围为0≤x≤20.
8.小明带着 100 元去超市买汽水,已知一瓶汽水为 5 元,那么小明剩余的钱数 y 与购买汽水的数量 x 之间的函数解析式是什么?自变量的取值范围是多少?
分析:根据“剩余的钱数 = 总钱数 - 购买汽水花费的钱数”列出函数解析式.
解:一瓶汽水 5 元,则购买 x 瓶汽水花费 5x 元.
函数解析式为 y = 100 - 5x.
根据实际问题有意义,得自变量 x 的取值范围是 0 ≤ x ≤ 20.
9.一盒中性笔有 10 支,价格为 15 元. 请写出购买中性笔支数 x 与花费的总钱数 y 之间的关系式.
解:根据题意,得 10 支中性笔的价格为 15 元,则 1 支中性笔的价格为 1.5 元.
花费的总钱数 = 单价购买中性笔数量,即 y =1.5x.
函数
概念
判断
方法
在一个变化过程中,如果有两个变量 x 与 y,并且对于 x 的每一个确定的值,y 都有唯一确定的值与其相对应.
1.看是否在一个变化过程中;
2.看是否存在两个变量;
3.看每当变量取定一个值时,另外一个变量是否都有唯一确定的值与其相对应.
课堂小结
函数自变量的取值范围
概念
不同类型函数自变量取值范围的确定
使函数关系式有意义的自变量取值的全体叫做自变量的取值范围.
①整式型(全体实数);
②分式型(使分母不为0的实数);③根式型(使根号下的式子的值大于或等于0的实数);
④零次型(使幂的底数不为0的实数)
课堂小结
解析式
函数值
用关于自变量的数学式子表示函数与自变量之间的关系,是描述函数的常用方法,这种式子叫做函数的解析式.
对于自变量x在取值范围内的某个确定的值a,函数y所对应的值为b,b即为函数值.
函数解析式和函数值
课堂小结
1.观察下表中的数量关系,说法正确的是( ).
A. x是y的函数 B. y是x的函数
C. y不是x的函数 D. x是y的函数 ,y也是x的函数
x 1 2 3 4 5 6 7
y/元 1 1 2 2 3 3 3
( x表示乘坐公共汽车的站数,y表示应付的票价.)
B
解析:对于每一个站数 x,都有唯一的票价 y . 但是对于每一个票价 y,有不同的公共汽车的站数 x 对应.
拓展提升
2.下列关系式中,b 不是 a 的函数的是( ).
A. b=2a B. b=5a
C. D.
D
解析:选项D中,对于一个确定的a ,不都是有唯一
确定的b与之对应.
3.如图所示的图象中,表示y是x的函数的个数是( ).
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
B
技巧点拨:作辅助线识别函数关系:过x轴上任意一点作x轴的垂线,若与图象有两个或两个以上的交点,则该图象不能表示函数关系.
解析:观察图象(1)(2)中,对于任意一个 x 的值, y 都有唯一确定的值与之对应,所以满足题意;而图象(3)(4)中,对可取范围内 x 的值, y与之对应的值不都是唯一的,所以不满足题意.
4.下列函数中,自变量的取值范围选取错误的是( ).
A. 中,x 取全体实数
B. 中,x 取 x≠-3 的全体实数
C. 中,x 取 x≥2 的全体实数
D. 中,x 取 x≥1 的全体实数
D
分母不能为零
5.某书定价 30 元,如果一次购书 20 本以上,超出 20本的部分打八折,请写出付款金额 y(单位:元)与购书数量 x(单位:本)之间的函数关系式并写出自变量的取值范围.
分析:①购书数量不超过 20 本, y = 30 x.
②购书数量超过 20 本, 20 本按照 30 元的单价,总共需要600 元;超过的数量为(x-20),超过部分的单价为 24 元,所以总价格为 y = 600 + 24(x-20).
6.某书定价 30 元,如果一次购书 20 本以上,超出 20本的部分打八折,请写出付款金额 y(单位:元)与购书数量 x(单位:本)之间的函数关系式并写出自变量的取值范围.
易错提醒:
此题要分情况讨论:
①购书数量不超过 20 本;
②购书数量超过 20 本.
解:
30x(0 ≤ x≤20),
600+24(x-20)(x>20) .
y =
7.李老师带着学生去科技馆参观,李老师的票价为 40 元,每个学生的票价为 30 元,试写出李老师应带门票的总费用 y(元)和学生人数 x 之间的函数解析式.
分析:李老师去科技馆参观也是需要门票的,同时学生花费的门票总价=单价学生人数.
解:因为每个学生的票价为 30 元,所以 x 个学生的门票总费用是 30x.李老师应带的门票的总费用=李老师的门票费用 + 所有学生的门票总费用,即 y = 40+30x.
8.本市出租车的收费标准如下:乘坐公里数不超过 3 公里的,一律按照 10 元收费;超过 3 公里的部分,每公里加收 3 元. 设乘坐公里数为 x 公里,相对应的收费为 y 元.
(1)请分别写出 x>3 和 0分析:①当 0②当 x>3 时,超过 3 公里的部分,每公里加收 3元,则 y =10+3(x-3)=3x+1.
解:y =
10 (03x+1 (x>3).
9.本市出租车的收费标准如下:乘坐公里数不超过 3 公里的,一律按照 10 元收费;超过 3 公里的部分,每公里加收 3 元. 设乘坐公里数为 x 公里(x 为整数),相对应的收费为 y 元.
(2)直接写出当 x=2 和 x=5 时的函数值.
解:因为0< 2 < 3 ,所以当 x=3时,收费为 10 元.
因为 5 >3 ,所以当 x=5 时,收费为 16 元.
谢谢
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